中国航天这些年来发展神速,但作为一个拥有极高技术门槛的高精尖领域,遭遇一些挫折也很正常。2022年12月,我国的朱雀二号火箭在发射中遭遇不明故障,在一二级火箭工作正常的情况下,携带的卫星仍未能进入预定轨道,这次失败也为中国民营航天蒙上一层阴影。
朱雀二号是我国的民营航天公司蓝箭航天自主开发的液氧甲烷动力运载火箭,在朱雀二号之前,蓝箭航天还有朱雀一号火箭项目,虽然是一种小火箭,但蓝箭航天还是验证了火箭制造的关键技术。朱雀一号当时的情况并不理想,发射同样遇到了失败。
虽然朱雀一号不是一型成功的产品,但它的出现在我国航天发展上依然有着主体地位。朱雀一号火箭总长度为19米,起飞重量达到了27吨,更重要的是,朱雀一号是由我国的民营航天公司完全独立设计,自主开发的新产品,结构上也有着诸多创新。
在朱雀一号失败以后,蓝箭航天并未放弃他们的航天梦,马不停蹄的投入到朱雀二号这一后续型号的开发工作中。朱雀二号的技术基础来自于朱雀一号,但在很多子系统上都有创新。
朱雀二号最大的特点是惊人的运载能力,它的起飞总重量达到了惊人的216吨,和朱雀一号完全不是一个级别的产品。另一个创新点则是火箭的动力系统,朱雀二号采用了国产大推力液氧甲烷发动机,这种发动机也被看作是航天领域的未来趋势,具备极为强大的重复使用优势。
朱雀二号的第一级就安装了4台这样的液氧甲烷发动机,第二级同样是液氧甲烷发动机作为主动力,为了预防紧急状况的出现,火箭上还有另一台发动机充当备用动力。
不难看出,在多台液氧甲烷动力发动机的加持下,朱雀二号的运载能力将会极为可观,据蓝箭航天透露的数据,火箭足以将6吨的载荷送入200公里的近地轨道,而对太阳同步轨道的运送能力,该火箭同样达到了4吨。
这样的运载能力在国际上都处于领先水平,要知道,曾让韩国航天再次伟大的世界号运载火箭,其运载能力也不过区区1.5吨,而世界号的出现就已经让韩国网友做起了世界航天强国的白日梦,由此也能看出中国航天在世界上确实处于领先地位。
遗憾的是,朱雀二号和朱雀二号一样在发射中遭遇了失败,其携带的有效载荷并未成功达到预定目标轨道。发射失败以后,很多网友将原因归咎于液氧甲烷发动机这种新型动力,认为如果改换技术较为成熟的液氧煤油动力,朱雀二号早就成功了。
但这种说法多少有些主次不分了,实际上液氧甲烷发动机这种新型动力的应用,才让朱雀二号有着如此重要的价值。在液氧甲烷动力火箭出现之前,世界各国使用的液体火箭采用了多种不同的动力。
理论上来说,早期液体火箭应用的液氢液氧燃料是最理想的火箭推进剂,但这种燃料实在太金贵了,保存条件极为苛刻,再加上其本身的密度很低,导致火箭如果要使用这种燃料一定得安装巨大的燃料存储部件,还要保证存储温度不高于零下253摄氏度,这将使得火箭的结构重量大为增加,运载能力受到影响。
所以在使用了一段时间的液氢后,世界各国都改换了液氧煤油作为火箭燃料,这种燃料便于存储,同时也较为稳定,安全性很高。美国历史上制造的最大火箭土星五号就采用了煤油动力,推力高达680吨,成功将美国宇航员送上了月球。
但在长期的使用中,美国人自己也发现了液氧煤油依然有一些问题,譬如比冲太低,重复使用会出现结焦现象,在科技爆炸的冷战时代过去以后,就连美国人也无法开展不计成本的太空探索项目,环保成为了压垮液氧煤油动力最后一根稻草。
最终还是特斯拉老板马斯克旗下的SPACEX公司找到了解决办法,他们推出了一种采用液氧甲烷动力的新型火箭发动机,并安装在自家的星舰运载火箭上。星舰的成功也证实了液氧甲烷动力在航天领域的独特优势,尤其是在可重复使用性能上与传统动力的巨大差距。
和美国一样,中国也是一个航天大国,在看到液体火箭动力的新趋势后,蓝箭航天加入了这场竞争。并且其研发的液氧甲烷发动机和马斯克的产品还有些不同,其技术门槛和制造成本比美国发动机还要更低,换言之,国产发动机具备更好的经济性。
国产液氧甲烷发动机在试车的时候表现非常好,项目进展十分顺利,哪怕是在这次失败的发射中,朱雀二号的一二级发动机也都运行正常,只是最后推动卫星入轨的发动机出现了故障,才导致了发射的失败。
但这毕竟只是朱雀二号的第一次发射,航天领域本就是曲折的,我国的国家队都尚且遭遇过许多挫折,更别提蓝箭航天这样的民营公司。所以,这次火箭发射虽然失败了,但并不代表国产液氧甲烷发动机的失败,这种新型动力依然有着光明的应用前景。
目前,蓝箭航天慢慢的开始总结反思这次发射中出现的问题,并开始筹备下一次火箭的发射,也相信蓝箭航天在突破重重阻碍后,能像马斯克的SPACEX那样获得成功,为中国敲开可重复使用火箭的大门。
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